(57)【要約】      （修正有）【課題】中空管の破損を効果的に抑制しながら、その径を小径とし、かつ、水槽での温度勾配を低減する。【解決手段】発熱線54は中空管40内で折り返されず一方向に延在しているだけであるため、中空管40の単位長さ当たりの発熱量が少なくなり、しかも、この発熱線54からの熱が蓄積され易い箇所もなくなる。このため、気中通電後、高温となったヒーターユニット39を水中に沈めたときの熱衝撃が低減される。ここで、中空管40はガラスから構成されているため、熱衝撃に弱いが、前述のように熱衝撃が低減されたので、破損する事態が効果的に抑制される。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ガラスからなり、屈曲することにより両端が近接した位置で開口している中空管と、前記中空管の両端を閉止する閉止部材と、中空管内に該中空管に沿って延在しながら収納されるとともに、一端が中空管の一端部に、他端が中空管の他端部に位置し、通電されたとき発熱して水槽内の水を加熱する発熱線と、一端部が前記閉止部材を貫通するとともに、一端が前記発熱線の一端および他端の双方に接続され、他端に電源用プラグが連結された電源コードとを備えたことを特徴とする水槽用ヒーター装置。
【請求項２】
前記水槽内の水の温度を検出するとともに、該検出結果を基に発熱線に対する通電を制御する制御手段をさらに設けた請求項１記載の水槽用ヒーター装置。
【請求項３】
前記中空管は環状である請求項１または２記載の水槽用ヒーター装置。
【請求項４】
前記中空管はＵ字形である請求項１または２記載の水槽用ヒーター装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、観賞魚等を飼育する水槽の水を加熱するための水槽用ヒーター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水槽用ヒーター装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
【特許文献１】特開平１０−２６２４９６号公報
【０００３】
このものは、直線状に延びるとともに、両端が開口している円筒状のガラスからなる中空管と、前記中空管の両端をそれぞれ閉止するゴムキャップと、中空管内に収納され、該中空管内を断面半円状の２つの空間に区画する隔壁と、一側部および他側部が前記区画された２つの空間内に中空管に沿って延在しながらそれぞれ収納されるとともに、一端および他端が共に中空管の基端部に位置する一方、中央部が隔壁の先端近傍において折り返され、通電されたとき発熱して水槽内の水を加熱する発熱線と、一端部が基端側ゴムキャップを貫通するとともに、一端が前記発熱線の一端および他端の双方に接続され、他端に電源用プラグが接続された電源コードとを備えたものである。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
そして、このような従来の水槽用ヒーター装置は、発熱線の一側部、他側部が隔壁の両側で往復しているため、中空管の単位長さ当たりの発熱量が発熱線１本の場合の発熱量の２倍となり、しかも、これら発熱線の一側部、他側部間に位置する隔壁付近の空間は外部に向かって放熱できないため、熱が蓄積され易い。ここで、このような水槽用ヒーター装置の中空管を通電中に誤って水中から引き上げ気中通電させると、前述の理由から中空管が急速に高温まで加熱されるが、このように高温まで加熱された中空管を気中通電に気付いて水中に再び沈めると、該中空管に大きな熱衝撃が付与されて破損するおそれがあるという課題がある。
【０００５】
また、前述した中空管の内部には隔壁および該隔壁の両側に配置された発熱線の一側部、他側部が収納されているため、中空管が大径となってしまうという課題もある。さらに、前述した中空管は直線状に延びる円筒状を呈するとともに、その内部には発熱線が往復した形態で収納されているため、軸方向長が短く、この結果、中空管が水中で発熱したとき、水の加熱および対流が部分的となって水槽全体では比較的大きな温度勾配が生じてしまうという課題もある。
【０００６】
この考案は、中空管の破損を効果的に抑制しながら、その径を小径とし、かつ、水槽での温度勾配を低減することができる水槽用ヒーター装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、ガラスからなり、屈曲することにより両端が近接した位置で開口している中空管と、前記中空管の両端を閉止する閉止部材と、中空管内に該中空管に沿って延在しながら収納されるとともに、一端が中空管の一端部に、他端が中空管の他端部に位置し、通電されたとき発熱して水槽内の水を加熱する発熱線と、一端部が前記閉止部材を貫通するとともに、一端が前記発熱線の一端および他端の双方に接続され、他端に電源用プラグが連結された電源コードとを備えることにより、達成することができる。
【考案の効果】
【０００８】
この考案においては、発熱線の一端、他端がそれぞれ中空管の一端部、他端部に位置しているため、該発熱線は中空管内を該中空管に沿って一方向に延在しているだけとなり、この結果、中空管の単位長さ当たりの発熱量が従来の半分となり、しかも、この発熱線からの熱が蓄積され易い箇所もなくなる。このため、中空管を通電中に誤って水中から引き上げ気中通電させても、中空管の温度上昇は従来より緩慢となり、この結果、加熱された中空管を気中通電に気付いて水中に再び沈めたときの該中空管に対する熱衝撃が低減される。ここで、前記中空管はガラスから構成されているため、熱衝撃に弱いが、前述のように熱衝撃が低減されたので、破損する事態が効果的に抑制される。
【０００９】
また、中空管の内部に収納された発熱線は、前述のように一方向に延在しているだけであるため、中空管を小径とすることができる。さらに、前述した中空管は、両端が近接した位置で開口するよう屈曲するとともに、その内部には発熱線が一方向に延在した状態で収納されているため、軸方向長が長く、この結果、中空管が水中の広い範囲で発熱および対流を起こすことができ、これにより、水槽全体での温度勾配が低減し、水温を全体的に均一化することができる。また、前述のように軸方向長が長くなると、放熱表面積が広くなるため、加熱効率が向上する一方、発熱線からの熱が蓄積され易い箇所がなくなると、発熱線自体の温度が低下し、ヒーター寿命が長くなる。
【００１０】
また、請求項２に記載のように構成すれば、水温を所望の温度に制御することができ、熱帯魚等の飼育に好適となる。
さらに、請求項３に記載のように構成すれば、中空管が同一長さであるとき、最も広い範囲で発熱および対流を起こすことができる。
また、請求項４に記載のように構成すれば、中空管の成形が容易となり、製作費を安価とすることができる。
【実施例１】
【００１１】
以下、この考案の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１、２において、11は観賞魚の飼育等を行う水槽であり、この水槽11内には所定量の水（淡水、海水）Ｗが貯留されている。12、13は基端側コード線であり、これら基端側コード線12、13の一端には出力ソケット14が連結され、一方、その他端には交流電源または直流電源に接続される電源用プラグ15が連結されている。16は水温の設定を行う水温設定器17が設けられた制御手段18の制御ケースであり、この制御ケース16は水槽11から離れて設置されるとともに、その内部を前記基端側コード線12、13の途中が通過している。
【００１２】
21は水Ｗに沈められたセンサケース22を有する検出ユニットであり、このセンサケース22は円筒状の中空管23と、この中空管23の先端および基端にそれぞれ嵌合され、該中空管23の先端開口および基端開口をそれぞれ閉止する先端キャップ24および基端キャップ25とから構成されている。26は前記センサケース22内に収納された検出センサであり、この検出センサ26はサーミスタ等から構成されるとともに、センサケース22、詳しくは中空管23を介して前記水Ｗの水温を検出する。前述したセンサケース22、検出センサ26は全体として、前記検出ユニット21を構成する。
【００１３】
29は前記制御ケース16内に収納されたゲート制御式半導体スイッチであり、この半導体スイッチ29は基端側コード線のいずれか一方、ここでは基端側コード線12の途中に介装されている。そして、この半導体スイッチ29は後述のゲート電流に基づいて基端側コード線12、13における通電状態を制御する。30は前記制御ケース16に内蔵された比較回路であり、この比較回路30には検出ユニット21の基端キャップ25を貫通する接続線31を介して検出センサ26が接続されている。
【００１４】
また、この比較回路30には前記水温設定器17および前記半導体スイッチ29にゲート電流を出力するゲート回路35の双方が接続されている。ここで、前記ゲート回路35としては、例えば、ゼロクロスパルス（交流電圧の零点付近で同期パルスを発生する）駆動回路、あるいは、フォトカプラー等を使用して連続したゼロクロス直流電流を発生する直流電流回路を用いることができる。なお、36は直流定電圧を生じさせる直流電源回路であるが、プラグ15が直流電源に接続される場合には、この直流電源回路36は不要となる。
【００１５】
そして、比較回路30に水温設定器17からの設定信号および検出センサ26からの検出信号が入力されると、該比較回路30は検出センサ26が検出した温度と水温設定器17によって設定された設定温度とを比較し、検出温度が設定温度未満である場合には、前記ゲート回路35から半導体スイッチ29にゲート電流を出力して半導体スイッチ29を導通状態とする一方、検出温度が設定温度を超えると、ゲート電流の出力を停止させ、半導体スイッチ29を遮断状態とする。前述した制御ケース16、水温設定器17、検出ユニット21、半導体スイッチ29、比較回路30、ゲート回路35、直流電源回路36は全体として、検出ユニット21によって水Ｗの温度を検出するとともに、該検出結果を基に後述する発熱線に対する通電を制御する前記制御手段18を構成する。
【００１６】
図１、２、３において、39は水槽11の水Ｗに沈められているヒーターユニットであり、このヒーターユニット39は薄肉のガラスからなる中空管40を有する。ここで、中空管を構成するガラスとしては、例えば、石英ガラス、結晶化ガラス（ガラスセラミックス）、硼珪酸塩ガラスの一種であるパイレックスガラス（登録商標）等を用いることができる。ここで、この中空管40は金属ではなく、前述のようなガラスから構成されているため、高温に加熱された状態から急激に水中に沈められたときのように大きな熱衝撃が付加されると、破損するおそれがある。
【００１７】
また、前記中空管40は大部分が一定曲率半径の環状に屈曲する一方、その両端部は半径方向外側に向かって平行に延び、この結果、該中空管40の両端40ａ、ｂは近接した位置で開口している。41は前記中空管40の両端部が挿入固定されたゴム、プラスチック等からなる閉止部材であり、この閉止部材41は前記中空管40の両端40ａ、ｂにおける開口を共に閉止している。42、43は一端部が前記閉止部材41内を密着しながら貫通して中空管40内まで延びる先端側コード線であり、これら先端側コード線42、43の他端には、前記出力ソケット14に差し込まれると結合し、引き抜かれると分離する結合分離可能な入力プラグ44が連結されている。
【００１８】
前述した基端側コード線12、13および先端側コード線42、43は全体として、一端部が前記閉止部材41を貫通し、他端に電源用プラグ15が連結された電源コード46を構成する。47、48は前記中空管40の内部でその両端部にそれぞれ収納された仕切板であり、これらの仕切板47、48と前記閉止部材41との間にはシリコン等からなるシール部材49、50が充填されている。
【００１９】
54は前記中空管40内に密閉された状態で収納された発熱線であり、この発熱線54はコイル状に巻かれた状態で中空管40に沿って一方向に、即ち折り返されることなく延在し、その一端54ａは中空管40の一端部に、また、その他端54ｂは中空管40の他端部にそれぞれ位置している。そして、前記発熱線54の一端54ａおよび他端54ｂの双方には前記電源コード46、詳しくは先端側コード線42、43の一端が接続されている。
【００２０】
この結果、前記電源コード46を通じて発熱線54に通電されると、該発熱線54は発熱して水槽11内の水Ｗを加熱する。55は前記発熱線54の周囲で中空管40の内部に充填された絶縁砂であるが、この絶縁砂55は省略してもよい。前述した中空管40、閉止部材41、切板47、48、シール部材49、50、発熱線54、絶縁砂55は全体として、前記ヒーターユニット39を構成する。
【００２１】
次に、前記実施例１の作用について説明する。
今、プラグ15は交流または直流電源のコンセントに差し込まれており、検出ユニット21およびヒーターユニット39は観賞魚の飼育を行う水槽11の水Ｗに沈められているとする。このとき、検出センサ26が前記水Ｗの水温を検出して、該水温に対応する検出信号を比較回路30に出力し、一方、水温設定器17は飼育者が設定した設定温度（目標温度）に対応する設定信号を前記比較回路30に出力する。この結果、比較回路30は検出センサ26が検出した温度と水温設定器17によって設定された設定温度とを比較するが、このとき、前記検出温度が設定温度未満である場合には、ゲート回路35から半導体スイッチ29にゲート電流を出力して半導体スイッチ29を導通状態とする。これにより、発熱線54に通電されて該発熱線54が発熱し、水Ｗを加熱する。
【００２２】
そして、水Ｗの水温が上昇し、検出センサ26の検出温度が水温設定器17の設定温度（目標温度）を超えると、比較回路30はゲート回路35からのゲート電流の出力を停止させる。この結果、半導体スイッチ29は遮断状態となり、発熱線54への通電が遮断される。このようにして水槽11内の水Ｗは所望の設定温度（目標温度）に制御され、観賞魚の飼育に好適な環境が容易に提供される。
【００２３】
ここで、前述のように発熱線54の一端54ａ、他端54ｂがそれぞれ中空管40の一端部、他端部に位置しているため、該発熱線54は中空管40内を該中空管40に沿って折り返されることなく一方向に延在しているだけとなり、この結果、中空管40の単位長さ当たりの発熱量が従来の半分となり、しかも、この発熱線54からの熱が蓄積され易い箇所もなくなる。このため、中空管40を通電中に誤って水中から引き上げ気中通電させても、中空管40の温度上昇は従来より緩慢となり、この結果、加熱された中空管40を気中通電に気付いて水中に再び沈めたときの該中空管40に対する熱衝撃が低減される。ここで、前記中空管40はガラスから構成されているため、熱衝撃に弱いが、前述のように熱衝撃が低減されたので、破損する事態が効果的に抑制される。
【００２４】
また、中空管40の内部に収納された発熱線54は、前述のように折り返されず一方向に延在しているだけであるため、中空管40を小径とすることができる。さらに、前述した中空管40は、両端40ａ、ｂが近接した位置で開口するよう屈曲するとともに、その内部には発熱線54が一方向に延在した状態で収納されているため、軸方向長が長く、この結果、中空管40が水中の広い範囲で発熱および対流を起こすことができ、これにより、水槽11全体での温度勾配が低減し、水温を全体的に均一化することができる。特に、中空管40がこの実施例のように環状を呈している場合には、中空管40の長さを同一と仮定したとき、最も広い範囲で発熱および対流を起こすことができる。また、前述のように中空管40の軸方向長が長くなると、放熱表面積が広くなるため、加熱効率が向上する一方、発熱線54からの熱が蓄積され易い箇所がなくなると、発熱線54自体の温度が低下し、ヒーター寿命が長くなる。
【実施例２】
【００２５】
図４は、この考案の実施例２を示す図である。この実施例においては、中空管58をＵ字形としているが、このようにすれば、中空管58の成形が容易となり、製作費を安価とすることができる。なお、他の構成、作用は前記実施例１と同様である。
【実施例３】
【００２６】
図５は、この考案の実施例３を示す図である。この実施例においては、中空管60全体を一定曲率半径の環状に形成するとともに、該中空管60の両端部を閉止部材61に挿入固定している。ここで、この閉止部材61は中空管60の半径方向内側に位置し該中空管60と同軸の円板部61ａと、円板部61ａから半径方向外側に延びる延在部61ｂとからなり、この延在部61ｂに前記中空管60の両端部が挿入固定されている。また、前記閉止部材61には、前述の制御手段18と同様の制御手段が内蔵されているが、この制御手段の一部を構成する検出センサ62は水温を検出することができるよう閉止部材61の表面近くに設置されている。なお、他の構成、作用は前記実施例１と同様である。
【実施例４】
【００２７】
図６は、この考案の実施例４を示す図である。この実施例においては、中空管65の両端部が挿入固定されている閉止部材66に前述の制御手段18と同様の制御手段を内蔵させるとともに、この制御手段の一部を構成する検出センサ67を水温検出ができるよう閉止部材66の表面近くに設置している。なお、他の構成、作用は前記実施例１と同様である。
【実施例５】
【００２８】
図７は、この考案の実施例５を示す図である。この実施例においては、中空管70全体を一定曲率半径の環状に形成するとともに、該中空管70の両端部を閉止部材71に挿入固定している。そして、この閉止部材71に、前記制御手段18の一部を構成する検出センサ72を埋設しているが、その位置は水温を検出することができるよう閉止部材71の表面近くである。なお、他の構成、作用は前記実施例１と同様である。
【００２９】
なお、前述の実施例においては、中空管40、60、65、70を環状と、中空管58をＵ字形としたが、この考案においては、中空管を三角形、長方形、正方形、六角形、蝶々形、星形等の形状としてもよい。また、前述の実施例においては、制御手段18を制御ケース16、水温設定器17、検出ユニット21、半導体スイッチ29、比較回路30、ゲート回路35、直流電源回路36から構成したが、この考案においては、バイメタル式のサーモスタットを用いるようにしてもよい。
【００３０】
さらに、前述の実施例においては、検出センサ26、62、67、72をセンサケース22に収納したり、あるいは、閉止部材61、66、71に埋設したが、この考案においては、検出センサを、中空管内で発熱線から熱影響を殆ど受けない遠く離れた位置に収納するとともに、中空管の内面に密着した状態で配置するようにしてもよい。また、この考案のおいては、前記制御手段18の他に、ヒーターユニットの気中通電時にヒーターユニットが異常温度まで加熱されたことを検出して、発熱線への通電を遮断する異常遮断手段を設けるようにしてもよい。ここで、このような異常遮断手段としては、例えば、バイメタル式のサーマルプロテクターや前述した制御手段18と同様構造のものを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
この考案は、観賞魚等を飼育する水槽の水を加熱するための水槽用ヒーター装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この考案の実施例１を示す一部破断正面図である。
【図２】その回路図である。
【図３】ヒーターユニット近傍の破断平面図である。
【図４】この考案の実施例２を示すヒーターユニット近傍の平面図である。
【図５】この考案の実施例３を示すその平面図である。
【図６】この考案の実施例３を示すその平面図である。
【図７】この考案の実施例４を示すその平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
11…水槽                   15…プラグ
18…制御手段               40…中空管
41…閉止部材               46…電源コード
54…発熱線                 Ｗ…水
【図１】
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【図２】
0003119107.tif 000004
【図３】
0003119107.tif 000005
【図４】
0003119107.tif 000006
【図５】
0003119107.tif 000007
【図６】
0003119107.tif 000008
【図７】
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